Wikipedia

Ero sivun ”Ydinaseiden polttovaikutukset” versioiden välillä

Selaa historiaa interaktiivisesti
[katsottu versio][katsottu versio]
← Vanhempi muutosUudempi muutos →
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
VisuaalinenWikiteksti
→‎Näkyvyyden vaikutus: Tekstiä, lähde
Lisäsin puuttuvan lähteen jonka puuttuminen aiheutti viittausvirheen. Siistin kaavoja, viilasin pilkkuja.
Rivi 2:
'''Ydinaseiden polttovaikutukset''' ovat ydinräjähdyksen kuumuudesta johtuvia kuumuuden aiheuttamia tuhoja, vammautumisia ja kuolemia. Näillä on suuri merkitys varsinkin isoilla räjähdystehoilla.
 
Noin 35&nbsp;% räjähdyksen energiasta muuttuu lämpöenergiaksi.<ref name="Effects.of.nuclear.explosions.3">{{Verkkoviite | Osoite = https://fas.org/nuke/guide/usa/doctrine/dod/fm8-9/1ch3.htm | Nimeke = Effects of nuclear explosions | Julkaisu = Nato handbook on the medical aspects of nbc defensive operations AMedP-6(B) | Viitattu = 31.01.2018 }}</ref> Suuri määrä lämpösäteilyä imeytyy ihmisen ihoon ja palaviin aineisin lyhyessä ajassa. Varsinkin suurissa vetypommiräjähdyksissä pommin lämpösäteily polttaa ihmisiä, eläimiä, kasveja ja rakenteita laajalla alueella suhteessa paineaallon tuhovaikutuksiin. Hyvin lähellä räjähdystä ihmiset haihtuvat ilmaan tai palavat karrelle. Kauempana syttyy tulipaloja ja ihmisille tulee eriasteisia palovammoja. Polttovaikutus riippuu polttavan säteilyn kestosta ja voimakkuudesta sekä kohteena olevan materiaalin laadusta, eli syttyvyydestä ja kyvystä imeä säteilyä. Jos useimmat materiaalit syttyvät, syntyy tuhoisa [[tulimyrsky]], joka kestää tuntikausia ja voi imeä ihmisiä myrskytuulen voimalla tuliseen pätsiin.{{Lähde||24. joulukuuta 2015|vuosi=2015}}
Noin 35&nbsp;% räjähdyksen energiasta muuttuu lämpöenergiaksi.<ref name="BEFF"/>
Suuri määrä lämpösäteilyä imeytyy ihmisen ihoon ja palaviin aineisin lyhyessä ajassa.
Varsinkin suurissa vetypommiräjähdyksissä pommin lämpösäteily polttaa ihmisiä, eläimiä, kasveja ja rakenteita laajalla alueella suhteessa paineaallon tuhovaikutuksiin. Hyvin lähellä räjähdystä ihmiset haihtuvat ilmaan tai palavat karrelle.
Kauempana syttyy tulipaloja ja ihmisille tulee eriasteisia palovammoja.
Polttovaikutus riippuu polttavan säteilyn kestosta ja voimakkuudesta sekä kohteena olevan materiaalin laadusta, eli syttyvyydestä ja kyvystä imeä säteilyä. Jos useimmat materiaalit syttyvät, syntyy tuhoisa [[tulimyrsky]], joka kestää tuntikausia ja voi imeä ihmisiä myrskytuulen voimalla tuliseen pätsiin.{{Lähde||24. joulukuuta 2015|vuosi=2015}}
 
== Polttovaikutus ==
 
1 megatonnin räjähdys polttaa suojaamattoman ihon karrelle 12 km päässä, aiheuttaa rakkoja noin 14,5 km päässä ja voi polttaa ihon vielä 18 km päässä räjähdyksestä.<ref>{{Verkkoviite|osoite=http://nuclearweaponarchive.org/Nwfaq/Nfaq5.html|nimeke=Effects of Nuclear Explosions|julkaisu=nuclearweaponarchive.org|viitattu=2017-09-05}}</ref>. Tulipaloja syttyy varmasti 9,3 km päässä maanpintakeksipisteestä, Mahdollisesti palaa ainakin 12 km päässä.<ref name="nuclear_darkness_firestorm">[http://www.nucleardarkness.org/nuclear/nuclearexplosionsimulator/ See the immense area destroyed by a nuclear firestorm]</ref>. Käytännössä paineaalto sytyttää tulipaloja kauempanakin. Mitan pahat tulipalot syntyvät, riippuu rakennuskannasta ja kasvillisuudesta. Pahimmassa tapauksessa syntyy suuri palo, tulimyrsky joka saatata imeä ihmisiä palavaan pätsiin.{{Lähde|31.01.2018}} [[Tulimyrsky]] vaatii palavaa ainetta ainakin noin 8 paunaa neliöjalkaa kohden. Tuulen on oltava alle 3,5 m/s. Hiroshimassa tulimyrsky tuhosi noin 11,5 km2 <ref>[http://www.atomicarchive.com/Effects/effects11.shtml Firestorms] AtomicArchive</ref>. Metsäpalo saattaa kuivissa oloissa levitä ainakin 10 km päähän.<ref name="nuclear_treat">[https://training.fema.gov/emiweb/downloads/is3unit4.pdf Nuclear Threat]</ref> Hiroshimassa 45 cal/cm2 aiheutti 1800 C lämpötilan, mikä sulatti kattotiiliä.<ref>[http://www.alternatewars.com/BBOW/ABC_Weapons/Nuke_Effects_Calculator.htm]</ref> 5-6 cal/cm hiillytti puisia pylväitä, jotka eivät vielä syttyneet.
Hiroshimassa 45 cal/cm2 aiheutti 1800 C lämpötilan, mikä sulatti kattotiiliä<ref>[http://www.alternatewars.com/BBOW/ABC_Weapons/Nuke_Effects_Calculator.htm]</ref>. 5-6 cal/cm hiillytti puisia pylväitä, jotka eivät vielä syttyneet.
 
=== Räjähdystehon aiheuttamat palovammat ===
 
 
Kun räjähdysteho kasvaa, kasvaa myös palovamman syntymisen vaatima lämpösäteily. Räjähdysteho ilmoitettu kt tai mt. Palovamman vaatima lämpösäteily ilmoitettu yksikössä kaloria neliösenttiä kohti. Suluissa etäisyys räjähykspaikasta.
Räjähdysteho ilmoitettu kt tai mt. Palovamman vaatima lämpösäteily ilmoitettu yksikössä kaloria neliösenttiä kohti. Suluissa etäisyys räjähykspaikasta.
 
Iho palaa karrelle 20-40 J/cm2 eli noin 5-10 cal/cm2 lämmöstä.<ref name="Koivukoski_2003_66">Koivukoski 2003, s 66</ref>..
 
Jos 50% ihosta palaa karrelle tai 100% palaa rakoille, ihminen kuolee. Jos pelkästään 50 % palaa rakoille, kuolee 50% todennäköisyydellä. Jos 10% palaa rakoille tai karrelle, 5%:n todennäköisyydellä kuolee.
 
Niinpä palovammat aiheuttavat varmoja kuolemia suojattomille 1 Mt ilmassa tapahtuvassa räjähdyksessä yli 17 km päässä maanpintakeskipisteestä.
suojattomille 1 Mt ilmassa tapahtuvassa räjähdyksessä yli 17 km päässä maanpintakeskipisteestä.
 
{| border="2" cellpadding="4" cellspacing="0" style="margin: 1em 1em 1em 0; background: #f9f9f9; border: 1px #aaa solid; border-collapse: collapse; font-size: 95%;"
Rivi 63 ⟶ 56:
Metsäpaloja syttyy säteellä <math>R=0,8643 \cdot Y^{0.40408}</math>pintaräjähdyksestä.
 
Niinpä 1&nbsp;Mt räjähde sytyttää metsän palamaan pintaräjähdyksessä vielä 14,3&nbsp;km päässä. Mutta useimmat muut palavat aineet synnyttäjät laajan 1&nbsp;Mt pintaräjähdyksessä yleispalon 12,5&nbsp;km päässä, ja monia erillispaloja syttyy 25&nbsp;km päässä.<ref name="Koivukoski_2003_59">Koivukoski 2003, s 59</ref>.
 
== Riippuvuus räjähdystehosta ==
Rivi 69 ⟶ 62:
Polttovaikutus noudattaa räjähdystehon suhteen suunnilleen eksponenttia 2/5.
 
Maanpintaräjähdykselle on arvioitu seuraavia polttovaikutuksen yhtälöitä.<ref>Koivukoski 2003, 59 ja laskelma</ref>
 
Palovammat
 
*3. asteen palovammat, karrelle, <codemath>R_b3=0.,65 + Y^{0.,409}</codemath>
 
*2. asteen palovammat, rakkoja, <codemath>R_b2=0,746 + Y^{0.,417}</codemath>,
 
*1. asteen palovammat, ihon punotus, <codemath>R_b2=0,9597 + Y^{0.,432}</codemath>
 
Tulipalot
 
*Yleispalo <codemath>R_f3=0.,68 + Y^{0.,409}</codemath>
*Erillispalo <codemath>R_f2=0.,854 + Y^{0.,397}</codemath>
*Metsäpalo <codemath>R_f1=0.,864 + Y^{0.,404}</codemath>
 
Yhtälöissä Y räjähdysteho kt, tulos etäisyys km räjähdyspisteestä
 
=== Säteilyn polttovaikutus ===
 
 
Eri aineiden syttymiskynnykset riippuvat räjähdystehosta.
Rivi 94 ⟶ 86:
 
Herkästi syttyvien kuivan lahon puun ja pudonneiden lehtien syttymiskynnys riippuu lämpötilasta näin
<codemath>J=10.,914 + Y^{0.,120}</codemath>
Hienon heinän syttymislämpö riippuu räjähdystehosta näin
 
<codemath>J=13.,2160 + Y^{0.,1255}</codemath>
 
missä J on lämpöenergia J/cm2 (EI cal), Y räjähdysenergia kilotonneja.<ref name="Koivukoski_2003_64">Koivukoski 2003, 64 ja laskelma</ref>
Rivi 105 ⟶ 97:
Telttakankaan syttymislämpö näin
 
<codemath>J=28.,34 + Y^{0.,154}</codemath>
 
Kuusen neulasten syttymislämpö näin
 
<codemath>J=25.,62 + Y^{0.,134}</codemath>
 
 
 
 
Rivi 117 ⟶ 107:
8 J/cm2 lämpöetäisyys suoraan räjähdyspisteestä noudattaa suunnilleen kaavaa, noin 0,6 km tarkkuudella
 
<codemath>R_8=1,1 + Y^{0.,4584}</codemath><ref>Koivukoski 2003, 65 ja laskelma</ref>
 
20 J/cm2 lämpöetäisyys suoraan räjähdyspisteestä noudattaa suunnilleen kaavaa, noin 0,6 km tarkkuudella
 
<codemath>R_20=0,7 + Y^{0.,4656}</codemath>
 
40 J/cm2 lämpöetäisyys noudattaa karkeasti kaavaa
 
<codemath>R_85=0,5 + Y^{0.,4702}</codemath>
 
85 J/cm2 lämpöetäisyys noudattaa karkeasti kaavaa
 
<codemath>R_85=0,36 + Y^{0.,4727}</codemath>
 
105 J/cm2 lämpöetäisyys noudattaa karkeasti kaavaa
 
<codemath>R_105=0,32 + Y^{0.,4732}</codemath>
 
== Näkyvyyden vaikutus ==
 
Suurkaupungeissa on ilmassa pölyä ja muuta saastetta. Tämä vähentää näkyvyyttä. Niinpä suurkaupungin esikaupunkialueella on näkyvyys 30-40 km ja kaupungin keskustassa 10-20 km. Niinpä esikaupunkialueella tulee kertoa ilmaräjähdyksen tietyn lämpömäärän vastaanottava säde kertoimella 0,9 ja kaupungin keskustassa kertoimella 0,75.<ref>Koivukoski 2003, s 64</ref> Niinpä sininen puuvillainen työpukokangas syttyy megatonnin pommilla 113 J/cm2 lämpömäärällä.<ref>Koivukoski 2003, s 64</ref> Tämä on hyvällä näkyvyydellä suunnilleen etäisyydellä 8,4 km.<ref>Koivukoski 2003, s 65</ref> Mutta esikaupunkialueella puuvillainen työpukukangas syttyy on 7,6 km etäisyydellä itse räjähdyspisteestä ja kaupungin keskustassa 6,3 km.
esikaupunkialueella tulee kertoa ilmaräjähdyksen tietyn lämpömäärän vastaanottava säde kertoimella 0,9 ja kaupungin keskustassa kertoimella 0,75.<ref>Koivukoski 2003, s 64</ref>
Niinpä sininen puuvillainen työpukokangas syttyy megatonnin pommilla 113 J/cm2 lämpömäärällä<ref>Koivukoski 2003, s 64</ref>. Tämä
on hyvällä näkyvyydellä suunnilleen etäisyydellä 8,4 km<ref>Koivukoski 2003, s 65</ref>. Mutta esikaupunkialueella puuvillainen työpukukangas syttyy on 7,6 km etäisyydellä itse räjähdyspisteestä ja kaupungin keskustassa 6,3 km.
 
500 kilotonnin räjähdys 1,77 km korkeudessa<ref>[https://www.quora.com/How-lethal-are-Pakistans-nuclear-weapons-How-much-area-would-be-immediately-destroyed-in-a-single-attack-How-should-one-chalk-out-a-rough-evacuation-plan-if-some-day-there-is-a-strong-chance-of-a-nuclear-attack How lethal are Pakistan's nuclear weapons? How much area would be immediately destroyed in a single attack? How should one chalk out a rough evacuation plan if some day there is a strong chance of a nuclear attack.] Geoff Olynyk, Ph.D., Applied Plasma Physics and Fusion Energy, MIT, 2013</ref>
Rivi 168 ⟶ 155:
 
==Kuumuuden aiheuttamia vaikutuksia==
 
 
*n. 35 cal/cm2 puu syttyy yleensä<ref name="nukemap">[https://nuclearsecrecy.com/nukemap/# Nukemap] Alex Wellerstein, Nukemap, 2017</ref>
Rivi 175 ⟶ 161:
*15 cal/cm2 laajat palot todennäköisiä
*10 paperin syttymisen ''yläraja'', laajat palot mahdollisia
*9,4 cal/cm2 III asteen palovammat 50%:n varmuudella, jos räjähdysteho 550 kt,<ref name="Bell_Dallas_2007">[https://www.researchgate.net/publication/6477387_Vulnerability_of_populations_and_the_urban_health_care_systems_to_nuclear_weapon_attack_-_Examples_from_four_American_cities Vulnerability of populations and the urban health care systems to nuclear weapon attack - Examples from four American cities] Bell, Dallas, DOI: 10.1186/1476-072X-6-5</ref>, iho palaa mustalle karrelle, paperin syttymisen ''yläraja''
*8-9 cal/cm2cm ruoho syttyy
*6,2 cal/cm2 550kt, 50% varmuudella II asteen palovammat, puiden lehdet syttyvät, käytännöss laajoja tulipaloja
Rivi 190 ⟶ 176:
 
=== Viitteet ===
{{Viitteet|Sarakkeet}}
 
[[Luokka: Ydinaseiden vaikutukset]]
Noudettu kohteesta ”https://fi.wikipedia.org/wiki/Ydinaseiden_polttovaikutukset”